xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 2eab6dd743e94a86a685f1f3c01e599adf86610a)
1004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of;
206b09f34Skong 
3*2eab6dd7S曾俊 use ::log::{error, info};
4004e86ffSlogin use alloc::{
5004e86ffSlogin     borrow::ToOwned,
6004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
7004e86ffSlogin     format,
8b5b571e0SLoGin     string::{String, ToString},
9004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
10004e86ffSlogin     vec::Vec,
11004e86ffSlogin };
1291e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
13004e86ffSlogin 
14004e86ffSlogin use crate::{
1534e6d6c8Syuyi2439     arch::mm::LockedFrameAllocator,
1602343d0bSLoGin     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
17004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
18004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
19004e86ffSlogin         FileType,
20004e86ffSlogin     },
21b087521eSChiichen     libs::{
22b087521eSChiichen         once::Once,
23597ecc08STTaq         rwlock::RwLock,
24b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
25b087521eSChiichen     },
264fda81ceSLoGin     mm::allocator::page_frame::FrameAllocator,
271496ba7bSLoGin     process::{Pid, ProcessManager},
286fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
29004e86ffSlogin };
30004e86ffSlogin 
31004e86ffSlogin use super::vfs::{
3278bf93f0SYJwu2023     file::{FileMode, FilePrivateData},
336b4e7a29SLoGin     syscall::ModeType,
341074eb34SSamuel Dai     utils::DName,
35597ecc08STTaq     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Magic, Metadata, SuperBlock,
36004e86ffSlogin };
37004e86ffSlogin 
388d72b68dSJomo pub mod kmsg;
398d72b68dSJomo pub mod log;
408d72b68dSJomo mod syscall;
418d72b68dSJomo 
42004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
43004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
44004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
45004e86ffSlogin #[repr(u8)]
46004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
47004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
48004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
4934e6d6c8Syuyi2439     /// meminfo
5034e6d6c8Syuyi2439     ProcMeminfo = 1,
518d72b68dSJomo     /// kmsg
528d72b68dSJomo     ProcKmsg = 2,
53004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
54004e86ffSlogin     ///默认文件类型
55004e86ffSlogin     Default,
56004e86ffSlogin }
57004e86ffSlogin 
58004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
59004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
60004e86ffSlogin         match value {
61004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
6234e6d6c8Syuyi2439             1 => ProcFileType::ProcMeminfo,
638d72b68dSJomo             2 => ProcFileType::ProcKmsg,
64004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
65004e86ffSlogin         }
66004e86ffSlogin     }
67004e86ffSlogin }
68004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
69004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
70004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
71004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
72004e86ffSlogin     ///进程的pid
731496ba7bSLoGin     pid: Pid,
74004e86ffSlogin     ///文件类型
75004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
76004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
77004e86ffSlogin }
78004e86ffSlogin 
79004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
80004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
81597ecc08STTaq const PROCFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
82004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
83004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
84004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
85004e86ffSlogin 
86004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
87004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
88004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
89004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
90004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
91597ecc08STTaq     super_block: RwLock<SuperBlock>,
92004e86ffSlogin }
93004e86ffSlogin 
94004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
95004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
96004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
97004e86ffSlogin }
98004e86ffSlogin 
99004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
100004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
101004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
102004e86ffSlogin     }
103004e86ffSlogin }
104004e86ffSlogin 
105b5b571e0SLoGin impl Default for ProcfsFilePrivateData {
106b5b571e0SLoGin     fn default() -> Self {
107b5b571e0SLoGin         Self::new()
108b5b571e0SLoGin     }
109b5b571e0SLoGin }
110b5b571e0SLoGin 
111004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
112004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
113004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
114004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
115004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
116004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
117004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
118004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
1191074eb34SSamuel Dai     children: BTreeMap<DName, Arc<LockedProcFSInode>>,
120004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
121004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
122004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
123004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
124004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
125004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
126004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
127004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
1281074eb34SSamuel Dai     /// 目录项
1291074eb34SSamuel Dai     dname: DName,
130004e86ffSlogin }
131004e86ffSlogin 
132004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
133004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
134004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
135004e86ffSlogin     #[inline]
136004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
1371a72a751SLoGin         data.retain(|x| *x != 0);
1381a72a751SLoGin 
139004e86ffSlogin         data.push(0);
140004e86ffSlogin     }
141004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
142004e86ffSlogin 
143004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
144004e86ffSlogin     ///
145676b8ef6SMork     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
146004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
1471496ba7bSLoGin         let pid = self.fdata.pid;
1481496ba7bSLoGin         let pcb = ProcessManager::find(pid);
149b5b571e0SLoGin         let pcb = if let Some(pcb) = pcb {
150b5b571e0SLoGin             pcb
151b5b571e0SLoGin         } else {
152*2eab6dd7S曾俊             error!(
1531496ba7bSLoGin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.",
154004e86ffSlogin                 pid
155004e86ffSlogin             );
156676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ESRCH);
157004e86ffSlogin         };
158004e86ffSlogin         // 传入数据
159004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
160004e86ffSlogin 
161004e86ffSlogin         pdata.append(
1621496ba7bSLoGin             &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name())
163004e86ffSlogin                 .as_bytes()
164004e86ffSlogin                 .to_owned(),
165004e86ffSlogin         );
166004e86ffSlogin 
1671496ba7bSLoGin         let sched_info_guard = pcb.sched_info();
1680d6cf65aSLoGin         let state = sched_info_guard.inner_lock_read_irqsave().state();
1691496ba7bSLoGin         let cpu_id = sched_info_guard
1701496ba7bSLoGin             .on_cpu()
171e2841179SLoGin             .map(|cpu| cpu.data() as i32)
1721496ba7bSLoGin             .unwrap_or(-1);
1731496ba7bSLoGin 
174f0c87a89SGnoCiYeH         let priority = sched_info_guard.policy();
175f0c87a89SGnoCiYeH         let vrtime = sched_info_guard.sched_entity.vruntime;
1761496ba7bSLoGin 
1771496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned());
1781496ba7bSLoGin         pdata.append(
1791496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into())
1801496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1811496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1821496ba7bSLoGin         );
1831496ba7bSLoGin         pdata.append(
1841496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into())
1851496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1861496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1871496ba7bSLoGin         );
1881496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned());
189f0c87a89SGnoCiYeH         pdata.append(&mut format!("\npriority:\t{:?}", priority).as_bytes().to_owned());
1901496ba7bSLoGin         pdata.append(
1911496ba7bSLoGin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
1921496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1931496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1941496ba7bSLoGin         );
1951496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
1961496ba7bSLoGin 
1977b32f508SLoGin         if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() {
1987b32f508SLoGin             let address_space_guard = user_vm.read();
19940fe15e0SLoGin             // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
20040fe15e0SLoGin             let hiwater_vm: u64 = 0;
20140fe15e0SLoGin             // 进程代码段的大小
20240fe15e0SLoGin             let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
203004e86ffSlogin             // 进程数据段的大小
20440fe15e0SLoGin             let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
20540fe15e0SLoGin             drop(address_space_guard);
206004e86ffSlogin             pdata.append(
207004e86ffSlogin                 &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
208004e86ffSlogin                     .as_bytes()
209004e86ffSlogin                     .to_owned(),
210004e86ffSlogin             );
211004e86ffSlogin             pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
2121496ba7bSLoGin             pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
2137b32f508SLoGin         }
2147b32f508SLoGin 
2151496ba7bSLoGin         pdata.append(
2161496ba7bSLoGin             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
2171496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
2181496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
2191496ba7bSLoGin         );
220004e86ffSlogin 
221004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
222004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
223004e86ffSlogin 
224004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
225004e86ffSlogin     }
226004e86ffSlogin 
22734e6d6c8Syuyi2439     /// 打开 meminfo 文件
22834e6d6c8Syuyi2439     fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
22934e6d6c8Syuyi2439         // 获取内存信息
2304fda81ceSLoGin         let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() };
23134e6d6c8Syuyi2439 
23234e6d6c8Syuyi2439         // 传入数据
23334e6d6c8Syuyi2439         let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
23434e6d6c8Syuyi2439 
23534e6d6c8Syuyi2439         data.append(
23634e6d6c8Syuyi2439             &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10)
23734e6d6c8Syuyi2439                 .as_bytes()
23834e6d6c8Syuyi2439                 .to_owned(),
23934e6d6c8Syuyi2439         );
24034e6d6c8Syuyi2439 
24134e6d6c8Syuyi2439         data.append(
24234e6d6c8Syuyi2439             &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10)
24334e6d6c8Syuyi2439                 .as_bytes()
24434e6d6c8Syuyi2439                 .to_owned(),
24534e6d6c8Syuyi2439         );
24634e6d6c8Syuyi2439 
24734e6d6c8Syuyi2439         // 去除多余的\0
24834e6d6c8Syuyi2439         self.trim_string(data);
24934e6d6c8Syuyi2439 
25034e6d6c8Syuyi2439         return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64);
25134e6d6c8Syuyi2439     }
25234e6d6c8Syuyi2439 
25334e6d6c8Syuyi2439     /// proc文件系统读取函数
25434e6d6c8Syuyi2439     fn proc_read(
255004e86ffSlogin         &self,
256004e86ffSlogin         offset: usize,
257004e86ffSlogin         len: usize,
258004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
2599430523bSyuyi2439         pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
260676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
2619430523bSyuyi2439         let start = pdata.data.len().min(offset);
2629430523bSyuyi2439         let end = pdata.data.len().min(offset + len);
263004e86ffSlogin 
264004e86ffSlogin         // buffer空间不足
265004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
266676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
267004e86ffSlogin         }
268004e86ffSlogin 
269004e86ffSlogin         // 拷贝数据
2709430523bSyuyi2439         let src = &pdata.data[start..end];
271004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
272004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
273004e86ffSlogin     }
274004e86ffSlogin }
275004e86ffSlogin 
276004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
277004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
278004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
279004e86ffSlogin     }
280004e86ffSlogin 
281004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
282004e86ffSlogin         return FsInfo {
283004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
284004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
285004e86ffSlogin         };
286004e86ffSlogin     }
287004e86ffSlogin 
288004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
289004e86ffSlogin         self
290004e86ffSlogin     }
2911d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
2921d37ca6dSDonkey Kane         "procfs"
2931d37ca6dSDonkey Kane     }
294597ecc08STTaq 
295597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
296597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
297597ecc08STTaq     }
298004e86ffSlogin }
299004e86ffSlogin 
300004e86ffSlogin impl ProcFS {
301004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
302597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
303597ecc08STTaq             Magic::PROC_MAGIC,
304597ecc08STTaq             PROCFS_BLOCK_SIZE,
305597ecc08STTaq             PROCFS_MAX_NAMELEN as u64,
306597ecc08STTaq         );
307004e86ffSlogin         // 初始化root inode
308004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
309004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
310004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
311004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
312004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
313004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
314004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
315004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
316004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
317004e86ffSlogin                     size: 0,
318004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
319004e86ffSlogin                     blocks: 0,
3206fc066acSJomo                     atime: PosixTimeSpec::default(),
3216fc066acSJomo                     mtime: PosixTimeSpec::default(),
3226fc066acSJomo                     ctime: PosixTimeSpec::default(),
323004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
32434e6d6c8Syuyi2439                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555),
325004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
326004e86ffSlogin                     uid: 0,
327004e86ffSlogin                     gid: 0,
32802343d0bSLoGin                     raw_dev: DeviceNumber::default(),
329004e86ffSlogin                 },
330004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
331004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
3321496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
333004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
334004e86ffSlogin                 },
3351074eb34SSamuel Dai                 dname: DName::default(),
336004e86ffSlogin             })));
337004e86ffSlogin 
338597ecc08STTaq         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS {
339597ecc08STTaq             root_inode: root,
340597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
341597ecc08STTaq         });
342004e86ffSlogin 
343004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
344004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
345004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
346004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
347004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
348004e86ffSlogin         // 释放锁
349004e86ffSlogin         drop(root_guard);
350004e86ffSlogin 
35134e6d6c8Syuyi2439         // 创建meminfo文件
35234e6d6c8Syuyi2439         let inode = result.root_inode();
35334e6d6c8Syuyi2439         let binding = inode.create(
35434e6d6c8Syuyi2439             "meminfo",
35534e6d6c8Syuyi2439             FileType::File,
35634e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
35734e6d6c8Syuyi2439         );
35834e6d6c8Syuyi2439         if let Ok(meminfo) = binding {
35934e6d6c8Syuyi2439             let meminfo_file = meminfo
36034e6d6c8Syuyi2439                 .as_any_ref()
36134e6d6c8Syuyi2439                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
36234e6d6c8Syuyi2439                 .unwrap();
36334e6d6c8Syuyi2439             meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0);
36434e6d6c8Syuyi2439             meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo;
36534e6d6c8Syuyi2439         } else {
36634e6d6c8Syuyi2439             panic!("create meminfo error");
36734e6d6c8Syuyi2439         }
36834e6d6c8Syuyi2439 
3698d72b68dSJomo         // 创建kmsg文件
3708d72b68dSJomo         let binding = inode.create("kmsg", FileType::File, ModeType::from_bits_truncate(0o444));
3718d72b68dSJomo         if let Ok(kmsg) = binding {
3728d72b68dSJomo             let kmsg_file = kmsg
3738d72b68dSJomo                 .as_any_ref()
3748d72b68dSJomo                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
3758d72b68dSJomo                 .unwrap();
3768d72b68dSJomo             kmsg_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(1);
3778d72b68dSJomo             kmsg_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcKmsg;
3788d72b68dSJomo         } else {
3798d72b68dSJomo             panic!("create ksmg error");
3808d72b68dSJomo         }
3818d72b68dSJomo 
382004e86ffSlogin         return result;
383004e86ffSlogin     }
384004e86ffSlogin 
385004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
386004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
3871496ba7bSLoGin     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
388004e86ffSlogin         // 获取当前inode
38934e6d6c8Syuyi2439         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
390004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
39134e6d6c8Syuyi2439         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create(
3926b4e7a29SLoGin             &pid.to_string(),
3936b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
39434e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o555),
3956b4e7a29SLoGin         )?;
396004e86ffSlogin         // 创建相关文件
397004e86ffSlogin         // status文件
39834e6d6c8Syuyi2439         let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create(
3996b4e7a29SLoGin             "status",
4006b4e7a29SLoGin             FileType::File,
40134e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
4026b4e7a29SLoGin         )?;
40334e6d6c8Syuyi2439         let status_file: &LockedProcFSInode = binding
404004e86ffSlogin             .as_any_ref()
405004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
406004e86ffSlogin             .unwrap();
40734e6d6c8Syuyi2439         status_file.0.lock().fdata.pid = pid;
40834e6d6c8Syuyi2439         status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
409004e86ffSlogin 
410004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
411004e86ffSlogin 
412004e86ffSlogin         return Ok(());
413004e86ffSlogin     }
414004e86ffSlogin 
415004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
416004e86ffSlogin     ///
4171496ba7bSLoGin     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
418004e86ffSlogin         // 获取当前inode
419004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
420004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
4211496ba7bSLoGin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
422004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
423004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
424004e86ffSlogin 
425004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
426004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
427004e86ffSlogin 
428004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
4291496ba7bSLoGin         proc.unlink(&pid.to_string())?;
430004e86ffSlogin 
431004e86ffSlogin         return Ok(());
432004e86ffSlogin     }
433004e86ffSlogin }
434004e86ffSlogin 
435004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
436dfe53cf0SGnoCiYeH     fn open(
437dfe53cf0SGnoCiYeH         &self,
438dfe53cf0SGnoCiYeH         mut data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
439dfe53cf0SGnoCiYeH         _mode: &FileMode,
440dfe53cf0SGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
441004e86ffSlogin         // 加锁
442004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
443004e86ffSlogin 
444004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
445004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
446004e86ffSlogin             return Ok(());
447004e86ffSlogin         }
448004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
449004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
450004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
451004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
45234e6d6c8Syuyi2439             ProcFileType::ProcMeminfo => inode.open_meminfo(&mut private_data)?,
453004e86ffSlogin             _ => {
454004e86ffSlogin                 todo!()
455004e86ffSlogin             }
456004e86ffSlogin         };
457004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
458004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
459004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
460004e86ffSlogin 
461004e86ffSlogin         return Ok(());
462004e86ffSlogin     }
463004e86ffSlogin 
464dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, mut data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
465004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
466004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
467004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
468004e86ffSlogin             return Ok(());
469004e86ffSlogin         }
4701a72a751SLoGin         // 释放data
4711a72a751SLoGin         *data = FilePrivateData::Procfs(ProcfsFilePrivateData::new());
4721a72a751SLoGin 
473004e86ffSlogin         return Ok(());
474004e86ffSlogin     }
475004e86ffSlogin 
476004e86ffSlogin     fn read_at(
477004e86ffSlogin         &self,
478004e86ffSlogin         offset: usize,
479004e86ffSlogin         len: usize,
480004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
481dfe53cf0SGnoCiYeH         data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
482676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
483004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
484676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
485004e86ffSlogin         }
486004e86ffSlogin         // 加锁
487004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
488004e86ffSlogin 
489004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
490004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
491676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
492004e86ffSlogin         }
493004e86ffSlogin 
494004e86ffSlogin         // 获取数据信息
495dfe53cf0SGnoCiYeH         let mut private_data = match &*data {
496dfe53cf0SGnoCiYeH             FilePrivateData::Procfs(p) => p.clone(),
497004e86ffSlogin             _ => {
498004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
499004e86ffSlogin             }
500004e86ffSlogin         };
501004e86ffSlogin 
502004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
503004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
504dfe53cf0SGnoCiYeH             ProcFileType::ProcStatus => {
505dfe53cf0SGnoCiYeH                 return inode.proc_read(offset, len, buf, &mut private_data)
506dfe53cf0SGnoCiYeH             }
507dfe53cf0SGnoCiYeH             ProcFileType::ProcMeminfo => {
508dfe53cf0SGnoCiYeH                 return inode.proc_read(offset, len, buf, &mut private_data)
509dfe53cf0SGnoCiYeH             }
5108d72b68dSJomo             ProcFileType::ProcKmsg => (),
511004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
512004e86ffSlogin         };
513004e86ffSlogin 
514004e86ffSlogin         // 默认读取
515004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
516004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
517004e86ffSlogin 
518004e86ffSlogin         // buffer空间不足
519004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
520676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
521004e86ffSlogin         }
522004e86ffSlogin 
523004e86ffSlogin         // 拷贝数据
524004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
525004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
526004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
527004e86ffSlogin     }
528004e86ffSlogin 
529004e86ffSlogin     fn write_at(
530004e86ffSlogin         &self,
531004e86ffSlogin         _offset: usize,
532004e86ffSlogin         _len: usize,
533004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
534dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
535676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
5361074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
537004e86ffSlogin     }
538004e86ffSlogin 
539004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
540004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
541004e86ffSlogin     }
542004e86ffSlogin 
543004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
544004e86ffSlogin         self
545004e86ffSlogin     }
546004e86ffSlogin 
547676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
548004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
549004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
550004e86ffSlogin 
551004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
552004e86ffSlogin     }
553004e86ffSlogin 
554676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
555004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
556004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
557004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
558004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
559004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
560004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
561004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
562004e86ffSlogin 
563004e86ffSlogin         return Ok(());
564004e86ffSlogin     }
565004e86ffSlogin 
566676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
567004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
568004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
569004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
570004e86ffSlogin             return Ok(());
571004e86ffSlogin         } else {
572676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
573004e86ffSlogin         }
574004e86ffSlogin     }
575004e86ffSlogin 
576004e86ffSlogin     fn create_with_data(
577004e86ffSlogin         &self,
578004e86ffSlogin         name: &str,
579004e86ffSlogin         file_type: FileType,
5806b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
581004e86ffSlogin         data: usize,
582676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
583004e86ffSlogin         // 获取当前inode
584004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
585004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
586004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
587676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
588004e86ffSlogin         }
5891074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
590004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
5911074eb34SSamuel Dai         if inode.children.contains_key(&name) {
592676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
593004e86ffSlogin         }
594004e86ffSlogin 
595004e86ffSlogin         // 创建inode
596004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
597004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
598004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
599004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
600004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
601004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
602004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
603004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
604004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
605004e86ffSlogin                     size: 0,
606004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
607004e86ffSlogin                     blocks: 0,
6086fc066acSJomo                     atime: PosixTimeSpec::default(),
6096fc066acSJomo                     mtime: PosixTimeSpec::default(),
6106fc066acSJomo                     ctime: PosixTimeSpec::default(),
611b5b571e0SLoGin                     file_type,
612b5b571e0SLoGin                     mode,
613004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
614004e86ffSlogin                     uid: 0,
615004e86ffSlogin                     gid: 0,
61602343d0bSLoGin                     raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
617004e86ffSlogin                 },
618004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
619004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
6201496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
621004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
622004e86ffSlogin                 },
6231074eb34SSamuel Dai                 dname: name.clone(),
624004e86ffSlogin             })));
625004e86ffSlogin 
626004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
627004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
628004e86ffSlogin 
629004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
6301074eb34SSamuel Dai         inode.children.insert(name, result.clone());
631004e86ffSlogin 
632004e86ffSlogin         return Ok(result);
633004e86ffSlogin     }
634004e86ffSlogin 
635676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
636004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
637004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
638676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
639004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
640004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
641004e86ffSlogin 
642004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
643004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
644676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
645004e86ffSlogin         }
646004e86ffSlogin 
647004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
648004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
649676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
650004e86ffSlogin         }
6511074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
652004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
6531074eb34SSamuel Dai         if inode.children.contains_key(&name) {
654676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
655004e86ffSlogin         }
656004e86ffSlogin 
657004e86ffSlogin         inode
658004e86ffSlogin             .children
6591074eb34SSamuel Dai             .insert(name, other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
660004e86ffSlogin 
661004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
662004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
663004e86ffSlogin         return Ok(());
664004e86ffSlogin     }
665004e86ffSlogin 
666676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
667004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
668004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是目录,那么也没有子目录/文件的概念了,因此要求当前inode的类型是目录
669004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
670676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
671004e86ffSlogin         }
6729e481b3bSTTaq 
673004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
674004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
675676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
676004e86ffSlogin         }
6771074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
678004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
6791074eb34SSamuel Dai         let to_delete = inode.children.get(&name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
6809e481b3bSTTaq 
681004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
682004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
6839e481b3bSTTaq 
684004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
6851074eb34SSamuel Dai         inode.children.remove(&name);
6869e481b3bSTTaq 
687004e86ffSlogin         return Ok(());
688004e86ffSlogin     }
689004e86ffSlogin 
6909e481b3bSTTaq     fn move_to(
691004e86ffSlogin         &self,
692004e86ffSlogin         _old_name: &str,
693004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
694004e86ffSlogin         _new_name: &str,
695676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
6961074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
697004e86ffSlogin     }
698004e86ffSlogin 
699676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
700004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
701004e86ffSlogin 
702004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
703676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
704004e86ffSlogin         }
705004e86ffSlogin 
706004e86ffSlogin         match name {
707004e86ffSlogin             "" | "." => {
708676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
709004e86ffSlogin             }
710004e86ffSlogin 
711004e86ffSlogin             ".." => {
712676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
713004e86ffSlogin             }
714004e86ffSlogin             name => {
715004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
7161074eb34SSamuel Dai                 return Ok(inode
7171074eb34SSamuel Dai                     .children
7181074eb34SSamuel Dai                     .get(&DName::from(name))
7191074eb34SSamuel Dai                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?
7201074eb34SSamuel Dai                     .clone());
721004e86ffSlogin             }
722004e86ffSlogin         }
723004e86ffSlogin     }
724004e86ffSlogin 
725676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
726004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
727004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
728676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
729004e86ffSlogin         }
730004e86ffSlogin 
7316b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
732004e86ffSlogin             0 => {
733004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
734004e86ffSlogin             }
735004e86ffSlogin             1 => {
736004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
737004e86ffSlogin             }
738004e86ffSlogin             ino => {
739004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
740004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
741004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
742004e86ffSlogin                     .children
7431074eb34SSamuel Dai                     .iter()
7441074eb34SSamuel Dai                     .filter_map(|(k, v)| {
7451074eb34SSamuel Dai                         if v.0.lock().metadata.inode_id.into() == ino {
7461074eb34SSamuel Dai                             Some(k.to_string())
7471074eb34SSamuel Dai                         } else {
7481074eb34SSamuel Dai                             None
7491074eb34SSamuel Dai                         }
7506b4e7a29SLoGin                     })
751004e86ffSlogin                     .collect();
752004e86ffSlogin 
753004e86ffSlogin                 match key.len() {
754676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
755004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
7566b4e7a29SLoGin                         _ => panic!("Procfs get_entry_name: key.len()={key_len}>1, current inode_id={inode_id:?}, to find={to_find:?}", key_len=key.len(), inode_id = inode.metadata.inode_id, to_find=ino)
757004e86ffSlogin                     }
758004e86ffSlogin             }
759004e86ffSlogin         }
760004e86ffSlogin     }
761004e86ffSlogin 
762676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
763004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
764004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
765676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
766004e86ffSlogin         }
767004e86ffSlogin 
768004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
769004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
770004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
7711074eb34SSamuel Dai         keys.append(
7721074eb34SSamuel Dai             &mut self
7731074eb34SSamuel Dai                 .0
7741074eb34SSamuel Dai                 .lock()
7751074eb34SSamuel Dai                 .children
7761074eb34SSamuel Dai                 .keys()
7771074eb34SSamuel Dai                 .map(ToString::to_string)
7781074eb34SSamuel Dai                 .collect(),
7791074eb34SSamuel Dai         );
780004e86ffSlogin 
781004e86ffSlogin         return Ok(keys);
782004e86ffSlogin     }
7831074eb34SSamuel Dai 
7841074eb34SSamuel Dai     fn dname(&self) -> Result<DName, SystemError> {
7851074eb34SSamuel Dai         Ok(self.0.lock().dname.clone())
7861074eb34SSamuel Dai     }
787004e86ffSlogin }
788004e86ffSlogin 
789004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
7901496ba7bSLoGin pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
791004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
792004e86ffSlogin 
793004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
794004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
795004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
796004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
797004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
798004e86ffSlogin 
799004e86ffSlogin     // 调用注册函数
800004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
801004e86ffSlogin 
802004e86ffSlogin     return Ok(());
803004e86ffSlogin }
804004e86ffSlogin 
805004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
8061496ba7bSLoGin pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
807004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
808004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
809004e86ffSlogin 
810004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
811004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
812004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
813004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
814004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
815004e86ffSlogin 
816004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
817004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
818004e86ffSlogin }
819b087521eSChiichen 
820b087521eSChiichen pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
821b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
822b087521eSChiichen     let mut result = None;
823b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
824*2eab6dd7S曾俊         info!("Initializing ProcFS...");
82534e6d6c8Syuyi2439         // 创建 procfs 实例
826b087521eSChiichen         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
82734e6d6c8Syuyi2439         // procfs 挂载
8281074eb34SSamuel Dai         ROOT_INODE()
8291074eb34SSamuel Dai             .mkdir("proc", ModeType::from_bits_truncate(0o755))
8301074eb34SSamuel Dai             .expect("Unabled to find /proc")
831b087521eSChiichen             .mount(procfs)
8321074eb34SSamuel Dai             .expect("Failed to mount at /proc");
833*2eab6dd7S曾俊         info!("ProcFS mounted.");
834b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
835b087521eSChiichen     });
836b087521eSChiichen 
837b087521eSChiichen     return result.unwrap();
838b087521eSChiichen }
839